一种去内节机
技术领域
本发明涉及一种竹子加工领域,尤其是一种用于去除竹子内节的去内节机。
背景技术
我国是竹材加工利用比较领先的国家,但就生产规模而言,多以中小企业为主,就生产技术设备而言,目前仍处于机械设备和手工作业相结合的形式。要想获得整竹无裂纹展开竹平板,竹筒去内节是关键步骤,去内节步骤的效率影响加工进度和加工成本,其加工效果也直接影响竹平板的展开质量。就现有加工设备而言,其不能满足完全采用机械去内节的需求,仍然不能摆脱人工参与,劳动效率低下,也难以保证加工质量。
有一种竹子去内节装置,去内节刮刀组件固定在机架上,竹子通过夹持机构夹紧,然后在对应旋转机构和进给机构帮助下朝向去内节刮刀组件行进,而去内节刮刀组件最终顶破竹子内节。该竹子去内节装置看似实用,但却存在一个很严重的问题,那就是对于竹子的形状要求较高,对于存在一定弯度的竹子而言,刮刀对于竹黄的刮剔会出现刮除不均匀,或伤及竹肉,或刮剔不充分的情况出现。
现有市场上还存在若干去内节破竹机,如中国专利授权公告号为CN201257695Y的“旋刀式去内节破竹机”,授权公告号为CN201257696Y的“弹力夹紧式去内节破竹机”,但是,他们也或多或少存在一些问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种可适应不同形状的竹子,且能在不伤及竹肉的情况下充分刮除竹节的去内节机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种去内节机,包括机架,机架上架设有去内节刮刀组件、与去内节刮刀组件同轴设置的刀轴、及用于驱动去内节刮刀组件沿刀轴轴向运动的进给机构,该去内节刮刀组件包括有:
刀架,固定于刀轴端部;
冲节刀,安装于刀架前端;
内节刮刀,安装于刀架侧部、且位于冲节刀的后方,该内节刮刀上远离刀架的端部设有用于顶压的顶压钝部;
弹性顶压件,用于驱动内节刮刀远离刀架侧部;
用于限制内节刮刀脱离刀架的限位件。
本发明的有益效果是:由于弹性顶压件的作用,内节刮刀始终顶压于竹子内壁处,即内节刮刀可以贴着竹子内壁进行打磨,最终将冲节刀通过后遗留下来的竹节残留物刮除干净。另外,内节刮刀的顶压钝部顶压于竹子内壁,该顶压钝部非刀刃,因此能防止内节刮刀在弹性顶压件作用下过度刮伤竹子内侧。本发明可适应不同形状的竹子,且能在不伤及竹肉的情况下充分刮除竹节。为了保证内节刮刀能对冲节刀留下的内节进行充分打磨并刮除,所以在空间上,内节刮刀的刀刃可以和冲节刀的刀刃存在重合部分,从而保证冲节刀冲口后留下的内节能被内节刮刀的刀刃衔接上,便于内节刮刀的介入;当然,并不是说内节刮刀和冲节刀的刀刃必须重合,内节刮刀也可以直接对未开口的内节进行破口打磨,但是这样的磨损较为严重。
去内节刮刀组件在进给机构作用下不仅要向前进,还要向后退。向前进时,去内节刮刀组件上内节刮刀将对内节进行打磨,而为了提高去内节效率,所以内节刮刀包括朝向刀架前方设置的前刀片、及朝向刀架后方设置的后刀片,所述顶压钝部位于前刀片和后刀片之间。故向前进时,前刀片对内节进行打磨,而向后退时,后刀片将对内节进一步进行打磨,从而保证内节被充分打磨感觉。其中,顶压钝部相对于前刀片和后刀片而言远离刀架,从而在弹性顶压件作用下,顶压钝部将顶压于竹子内壁上,进而避免前刀片或后刀片刮伤竹子内侧。
为了提高去节效率,所以内节刮刀数量为两个,两内节刮刀沿刀架前端至后端方向顺序排布,相当于两内节刮刀先后对内节进行打磨。
为了进一步提高去节效率,两内节刮刀环绕刀架周向设置,且两内节刮刀在刀架周向上错开180°夹角。
为了避免去内节过程中产生的竹屑影响打磨,所以内节刮刀设有朝向刀架前方设置的刀刃,该刀刃自顶压钝部向刀架中心轴方向倾斜布置。倾斜设置的刀刃有助于迅速排除竹屑,避免对打磨造成影响。
其中,弹性顶压件为压缩弹簧。当然,弹性顶压件还可以采用弹性橡胶块或弹性金属片等。
另外,限位件包括有:长条形的内节刮刀限位槽,开设于内节刮刀上、且与所述压缩弹簧伸展方向相一致;刀架限位槽,开设于刀架上、且与内节刮刀限位槽的位置相对应;限位销,依次贯穿内节刮刀限位槽和刀架限位槽。
由于内节刮刀在弹性顶压件作用下始终处于远离刀架的状态,而实际工作时,内节刮刀是要顶压于竹子内壁上,因此需要通过手段使内节刮刀快速进入竹子中空内部,所以去内节机还包括有套设于去内节刮刀组件外、且内壁供内节刮刀上顶压钝部顶压用的压刀筒。其中,压刀筒筒口位置与竹子中空位置相对应并紧密贴合,压刀筒筒口直径要小于竹子中空部位直径,内节刮刀受限于压刀筒筒壁而处于半收缩状态,当去内节刮刀组件在进给机构作用下前进时,内节刮刀会从压刀筒内迅速过渡进入竹子中空部位,从而防止内节刮刀在进入竹子中空部位时破坏竹子端面。其中,为了压刀筒采用软质金属材料制成,从而降低内节刮刀的磨损。
由于内节刮刀从压刀筒进入竹子中空部位时处于旋转状态,长期以往,不仅内节刮刀的磨损较大,而且压刀筒筒壁也会受到较为严重的磨损,因此在压刀筒外还套设有轴承,该轴承架设于机架上。故在摩擦力作用下,内节刮刀会带着压刀筒一起转动,从而降低磨损。
另外,机架上还架设有用于夹持竹子的夹持机构、用于驱动刀轴旋转的旋转电机、及用于支撑刀轴的定位机构。夹持机构可以为三爪卡盘;旋转电机可以为普通的电机,也可以采用控制精度高的伺服电机;刀轴为了能进入并对竹子内部进行破节,所以刀轴结构较为细长,为了制成刀轴的正常运作,所以需要通过定位机构将刀轴稳定地进行定位。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为图1的A部放大图。
图3为本发明实施例去内节刮刀组件的结构示意图。
图4为本发明实施例内节刮刀的结构示意图。
图5为本发明实施例夹持机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述:
如图1~5所示,本实施例包括机架1,机架1上架设有用于夹持竹子的夹持机构、用于对所夹持竹子进行去内节处理的去内节刮刀组件3、与去内节刮刀组件3同轴设置的刀轴4、用于驱动刀轴4旋转的旋转电机5、用于支撑刀轴4的定位机构2及用于驱动去内节刮刀组件3朝向夹持机构2行进的进给机构6。其中,去内节刮刀组件3包括有与刀轴4固定的刀架31,刀架31上随进给机构6朝向夹持机构2前进的方向为前端或前方,后退的方向为后端或后方;在刀架31的前端安装有冲节刀32,该冲节刀32为锥形,该锥形的尖端向前,用于顶破内节;刀架31的侧部安装有内节刮刀33,内节刮刀33位于冲节刀32的后方,该内节刮刀33上远离刀架31的端部设有用于顶压竹子内壁的顶压钝部333;在内节刮刀33和刀架31间安装有用于驱动内节刮刀33远离刀架31侧部的压缩弹簧34,此处的远离动作也即为驱动内节刮刀33上顶压钝部333顶压竹子内壁;同时,内节刮刀33和刀架31间安装有用于限制内节刮刀33脱离刀架31的限位件,该限位件包括有开设于内节刮刀33上的内节刮刀限位槽334,该内节刮刀限位槽334为长条形,且长度方向与压缩弹簧34的伸展方向相一致;刀架31上还开设有与内节刮刀限位槽334位置相对应的刀架限位槽335;内节刮刀限位槽334和刀架限位槽335间穿设有限位销336。在压缩弹簧34的作用下,内节刮刀33可沿着内节刮刀限位槽334长度方向运动,同时由于限位销336的配合,内节刮刀33最终无法脱离刀架31。此处,限位件的形式还可以采用其他方式,如:刮刀限位槽334为孔,刀架限位槽335为长条形;或,在内节刮刀33上设有凸块,刀架31上设有与凸块相配合的挡块,且挡块位于内节刮刀33远离刀架31这一运动轨迹上,从而防止内节刮刀33脱离刀架31上。除此之外,限位件还可以采用其他形式来防止内节刮刀33脱离刀架31上,而这些均属于常规技术,在此不做赘述。其中,压缩弹簧34还可以采用弹性橡胶块或弹性金属片等进行替换。定位机构2为带有通孔211的轮盘21,刀轴4穿过通孔211,在轮盘21上固定有朝向通孔211位置设置的顶杆22,顶杆22和轮盘21间为导轨配合,顶杆22数量为三个,且对称地环绕通孔211布置。同时,在轮盘21上设有带螺孔的调节座23,顶杆22外套设有带有外螺纹的套筒24,套筒24一端封闭并用于顶杆22端部的顶压,套筒24上外螺纹与调节座23上螺孔相配合,由此可以通过旋转套筒24,实现套筒24在螺孔内的相对移动,并带着套筒24内被套的顶杆22运动,三根顶杆22相互配合并对刀轴4外壁进行顶压作用。当然,为了降低顶杆22端部对刀轴4的磨损,则顶杆22上与刀轴4相对应的端部铰接有胶轮25。该定位机构2设计巧妙,通过套筒24顶着顶杆22,并且对于所夹持刀轴4的定位更加准确。顶杆22端部的胶轮25既能稳定地支撑刀轴4,同时还能保证刀轴4表面不会留下显著的夹痕。除此之外,定位机构2还可以采用三爪卡盘结构。
本实施例中,去内节刮刀组件3在进给机构6作用下不仅要向前进,还要向后退。向前进时,去内节刮刀组件3上内节刮刀33将对内节进行打磨,而为了提高去内节效率,所以内节刮刀33包括朝向刀架31前方设置的前刀片331、及朝向刀架31后方设置的后刀片332,顶压钝部333位于前刀片331和后刀片332之间。此处,前刀片331、顶压钝部333和后刀片332可以为一体设置,从侧面看为一个人字形,前刀片331和后刀片332通过旋转对破口后的内节进行打磨,而前后设置,可实现内节刮刀33在前进和后退过程中,对内节进行双向打磨,提高打磨效率和精度。其中,顶压钝部333相对于前刀片331和后刀片332而言远离刀架31,从而在弹性顶压件作用下,顶压钝部333将顶压于竹子内壁上,进而避免前刀片331或后刀片332刮伤竹子内侧。为了避免去内节过程中产生的竹屑影响打磨,所以前刀片331上刀刃朝向刀架31前方设置,且该刀刃自顶压钝部333向刀架31中心轴方向倾斜布置;后刀片332上刀刃朝向刀架31后方设置,同样的,刀刃自顶压钝部333向刀架31中心轴方向倾斜布置。为了保证冲节刀32和内节刮刀33衔接顺利,所以前刀片331的刀刃和冲节刀32的刀刃存在空间上的部分重合,重合方向以刀轴4轴向为准,也即内节刮刀33行进方向;当然,并不是说内节刮刀33和冲节刀32的刀刃必须重合,内节刮刀33也可以直接对未开口的内节进行破口打磨,但是这样的磨损较为严重。其中,倾斜设置的刀刃有助于迅速排除竹屑,避免对打磨造成影响。顶压钝部333在本实施例中采用微弧面,且该微弧面与前刀片331和后刀片332的过渡段极小,从而不影响前刀片331和后刀片332对内节的打磨;相应的,顶压钝部333还可以采用平面,同样的,该平面与前刀片331和后刀片332的过渡段极小,从而不影响前刀片331和后刀片332对内节的打磨。
为了提高去节效率,所以内节刮刀33数量为两个,两内节刮刀33沿刀架31前端至后端方向顺序排布,在去内节刮刀组件3一个行程范围内,相当于两内节刮刀33先后对内节进行打磨,提高打磨效率。同时,两内节刮刀33环绕刀架31周向设置,且两内节刮刀33在刀架31周向上错开180°夹角。
本实施例中,由于内节刮刀33在压缩弹簧34作用下始终处于远离刀架31的状态,自然状态下,内节刮刀33受压缩弹簧34作用时的位置要超过竹子内壁位置,否则送内节刮刀33进入竹子时,那么内节刮刀33就会刮伤竹子端部。因此,在去内节刮刀组件3外还套设有压刀筒35,该软质金属材料制成的压刀筒35,位于压刀筒35内的内节刮刀33上顶压钝部333顶压于压刀筒35内壁上。其中,压刀筒35筒口位置与竹子中空位置相对应并紧密贴合,压刀筒35筒口直径要小于竹子中空部位直径,内节刮刀33受限于压刀筒35筒壁而处于半收缩状态,当去内节刮刀组件3在进给机构6作用下前进时,内节刮刀33会从压刀筒35内迅速过渡进入竹子中空部位,从而防止内节刮刀33在进入竹子中空部位时破坏竹子端面。另外,由于内节刮刀33从压刀筒35进入竹子中空部位时处于旋转状态,长期以往,不仅内节刮刀33的磨损较大,而且压刀筒35筒壁也会受到较为严重的磨损,因此在压刀筒35外还套设有轴承36,该轴承36架设于机架1上,在摩擦力作用下,内节刮刀33会带着压刀筒35一起转动,从而降低磨损。
本发明中,竹子通过夹持机构2固定在机架1上,刀架31上冲节刀33在进给机构6作用下送入竹子中空部位,且朝向竹子内节方向顶冲,配合旋转电机的输出,冲节刀32开始旋转,冲节刀32在内节上形成破口。同时,内节刮刀33也在旋转电机5作用下开始旋转,从而对破口后的内节进行打磨并刮除。其中,由于压缩弹簧34的作用,内节刮刀33始终顶压于竹子内壁处,即内节刮刀33可以贴着竹子内壁进行打磨,最终将冲节刀32通过后遗留下来的竹节残留物刮除干净。另外,内节刮刀33的顶压钝部333顶压于竹子内壁,该顶压钝部333非刀刃,因此能防止内节刮刀33在压缩弹簧34作用下过度刮伤竹子内侧。为了保证内节刮刀33能对冲节刀32留下的内节进行充分打磨并刮除,所以内节刮刀33的刀刃应该和冲节刀32的刀刃存在重合部分,从而保证冲节刀32冲口后留下的内节能被内节刮刀33的刀刃衔接上,便于内节刮刀33的介入。